Виртуальная машина (Virtual Machine) - это программная среда, которая эмулирует аппаратную составляющую компьютера со всеми его компонентами. По существу, виртуальная машина - это отдельный виртуальный компьютер, на который можно будет устанавливать операционные системы, программы, драйверы и т. п., которые потом можно будет запускать изолированно от основной операционной системы, установленной на данном компьютере.

В этой статье мы разберем, что такое виртуальная машина, и чего она нужна. Использование виртуальной машины происходит примерно таким образом: вы устанавливаете на свой компьютер специальную программу виртуализации (виртуальную машину), в которую вы затем можете установить одну или несколько поддерживаемых этой программой операционных систем.

Например, на вашем компьютере установлена операционная система Windows 7, а вы хотите попробовать в работе другую операционную систему: Windows 8.1, или Windows 10. Вы пока не готовы сразу перейти на более новую операционную систему, поэтому установив Windows 10 на виртуальную машину, вы можете подробно ознакомиться с ее работой и возможностями, получить необходимые навыки.

Параллельно вы можете установить в виртуальную машину другие операционные системы: различные дистрибутивы Linux, Mac OS X и т. д. Одновременно вы можете использовать на своем компьютере, например, на основной системе Windows 10, а на виртуальной машине Windows 7, Ubuntu, и Mac OS X.

Наиболее популярные программы для создания виртуальных машин (ВМ) для обычных пользователей (есть большой корпоративный сегмент систем виртуализации): Oracle VirtualBox (бесплатная), VMware (бесплатный для личного пользования VMware Player, платная VMware Workstation), Parallels (для компьютеров с Mac OS X), Windows Virtual PC (в Windows 7, начиная с редакции Pro, поддерживается бесплатная установка виртуальной среды Windows XP Mode), Hyper-V (работает в x64 битных версиях Windows, начиная с Windows 8) и другие.

Виртуальные машины разных производителей отличаются своими возможностями и особенностями. Скачать виртуальные машины можно будет с сайтов производителей программ.

Использование виртуальных машин

Виртуальные машины (ВМ), в основном, применяют для следующих целей:

• установка другой операционной системы для изучения, или работы
• тестирование незнакомых программ без риска для основной операционной системы
• использование программ, которые не могут работать на вашем компьютере
• настройка локальной сети
• безопасный запуск подозрительных приложений
• одновременная установка на компьютер нескольких операционных систем

Например, на моем компьютере в разное время, были установлены в виртуальной среде следующие операционные системы: Windows XP, Windows 7, Windows 8.1, Windows 10, Mac OS X, Linux Mint, Android.

Работа в операционной системе, установленной в виртуальной машине, ничем не отличается от работы в обычной системе, установленной на компьютере. Это обычная ОС, запущенная в виртуальной среде. Вы можете делать все, что хотите, не боясь «убить» Windows, или другую систему. Если в результате ваших действий ОС станет неработоспособной, то вы можете просто удалить эту операционную систему, взамен установив другую.

Во многих виртуальных машинах весть возможность для создания снимка системы, поэтому вы без труда можете восстановить «убитую» ОС.

Скорее всего, на виртуальной машине не пойдут мощные ресурсоемкие игры, потому что такие игры, скорее всего, будут сильно тормозить. Производительность работы в операционной системе, установленной на виртуальной машине, зависит от мощности конкретного компьютера.

На этом изображении вы можете увидеть, что на моем компьютере установлена Windows 10, а в окне виртуальной машины (я специально уменьшил окно программы виртуализации) запущена операционная система Windows 8.1. Таким образом, на моем компьютере в этот момент работали одновременно две разные операционные системы, независимо друг от друга.

Операционная система, установленная в виртуальной машине, будет работать изолированно от основной операционной системы, установленной на вашем компьютере. Вы можете делать что угодно, с установленной на виртуальной машине Windows (или другой операционной системой). Основная система, установленная на вашем компьютере, не будет затронута работой в виртуальной машине, или другими производимыми изменениями в операционной системе, установленной на виртуальной машине.

Вы можете тестировать незнакомые программы на виртуальной машине, перед установкой их на реальную систему. ОС Windows, или другую операционную систему (если она не бесплатная), необходимо будет активировать.

Некоторые программы не работают в определенной операционной системе, поэтому вы можете установить такую программу в поддерживаемую операционную систему на виртуальной машине. В этом случае, вы сможете продолжать использовать на своем компьютере необходимое приложение.

Виртуальную машину можно использовать в целях безопасности. Например, можно будет не сразу устанавливать на свой компьютер программу, которая вызывает у вас подозрение, а предварительно установить такую программу на виртуальную машину. В том случае, если ваши подозрения подтвердятся, то установленная на вашем компьютере основная операционная система никак не пострадает.

Вы можете безопасно посещать подозрительные сайты, рискуя только гостевой системой, установленной в ВМ.

На этом изображении, на виртуальной машине запущена операционная система Mac OS X, в окне которой открыт браузер Safari. В VMware Workstation гостевая система может быть раскрыта на весь экран монитора вашего компьютера.

При использовании виртуальной машины, наряду с достоинствами, есть и некоторые недостатки. Основная проблема: на маломощных компьютерах работа в гостевой системе, установленной на виртуальной машине, может замедляться (зависать, тормозить). Это вызвано тем, что в это время ресурсы вашего компьютера одновременно потребляют две операционные системы: основная, установленная на вашем компьютере, и гостевая, установленная в виртуальной машине.

Для того, чтобы сильно не нагружать свой компьютер, я рекомендую, во время работы в гостевой операционной системе, закрыть в основной системе ненужные, в данный момент, приложения. После этого несколько снизится нагрузка на ресурсы вашего компьютера, станет более комфортной работа в гостевой ОС, установленной на виртуальной машине. На мощных компьютерах подобные проблемы, обычно, не возникают.

Если вы желаете попробовать работу другой операционной системы Windows на своем компьютере, а из-за малой мощности компьютера, работа в виртуальной машине будет затруднена, то вы можете установить другую систему на виртуальный жесткий диск (VHD). Подробнее об этом можно прочитать . При таком варианте, вы будете по очереди запускать операционные системы на своем компьютере.

Работая с виртуальной машиной, вы можете без проблем удалить оттуда любую операционную систему без каких-либо последствий для своего компьютера, а также удалить со своего компьютера программу - виртуальную машину.

Выводы статьи

С помощью специальной программы: виртуальной машины (Virtual Machine), вы можете установить на свой компьютер другую операционную систему для ознакомления с ее работой, для тестирования приложений, решения проблем совместимости, в целях безопасности и т. п. Вы можете попробовать в работе несколько разных виртуальных машин и остановиться на наиболее удобном для себя варианте.

Огромное количество появляющихся каждый день программ делают скачивание и установку неизвестного софта на компьютер все более опасным для системы и важных файлов на компьютере. Кроме того, многие программы, имеющие необходимые для работы программистов, художников и других пользователей ПК функции, доступны только для небольшого количества операционных систем. Если раньше приходилось сильно рисковать, скачивая из Интернета подозрительный файл, или же переустанавливать систему только ради одной нужной программы, то теперь для этого есть такая ОС как виртуальная машина.

Что такое виртуальная машина

Виртуальная машина - специальная программа, которая устанавливается на родную операционную систему пользователя и при запуске начинает эмулировать, то есть, воспроизводить, функции любой другой операционной системы, указанной в настройках. Основное удобство таких программ - отсутствие необходимости в переключении между ОС и доступ ко всем функциям воспроизводимой системы. Кроме того, все действия, совершаемые внутри виртуальной машины, не будут затрагивать работу основной системы, что предотвращает возможные сбои компьютера.

На данный момент разработчики виртуальных машин создали программы, позволяющие эмулировать любые операционные системы, начиная с ранних версий Windows и заканчивая Ubuntu, OS X и менее известными осями, также работать с уже готовыми серверами, например, виртуальная машина Битрикс .

Существует еще одно, более узкое, понимание термина «виртуальная машина», которое распространено в среде музыкантов - виртуальная драм-машина , которая воспроизводит звуки ударной установки. Такая программа позволяет записывать партии ударных инструментов без применения живой установки, а в специальных звукозаписывающих программах или «оживляя» заранее записанную midi-дорожку, подкладывая под электронное звучание записанные семплы каждого удара.

Для чего нужна виртуальная машина

Диапазон действий, которые можно совершать с помощью виртуальной машины, на самом деле очень велик.

Самое простое, что можно делать с ее помощью - пользоваться программами, которые не доступны для операционной системы пользователя или даже для ПК в принципе. Например, эмулятор операционной системы Android по сути тоже виртуальная машина, с помощью которой люди запускают приложения или игры.

Кроме того, виртуальные машины часто используются программистами для тестов написанных программ. Например, для проверки насколько корректно написанный алгоритм работает в разных версиях Windows. То же относится и к разработчикам приложений для iOS и Андроид, которые проверяют работоспособность разработок именно внутри эмуляторов. Для этого же существует виртуальная машина на флешке, чтобы всегда иметь возможность проверить функциональность написанного кода.

Для таких проверок машины используются и менее продвинутыми пользователями. Дело в том, что при эмуляции родственных операционных систем машина может воспроизводить всю информацию, которая содержится на компьютере. Поэтому, если пользователю приходится скачивать из Интернета файл, который может содержать в себе вирусы, то следует сначала проверить его на виртуальной машине. Если он нормально воспроизводится на ней, то можно безопасно открывать его на родной ОС.

Кроме того, они помогают в корпоративной работе, скажем, виртуальные машины Битрикс.

Если говорить о виртуальных драм-машинах, то они используются для того, чтобы в условиях нехватки средств, например, на аренду студии, качественно записать ударные партии. Из всех инструментов наиболее чувствительны к записи именно барабаны, и именно на них тратиться больше всего времени. Кроме того, ударник может не иметь достаточного навыка для игры на них ровно, что значительно увеличивает количество денег на аренду. В такой ситуации лучшим выходом из положения будет запись партии в программе и дальнейшее ее воспроизведение.

Какие есть виртуальные машины

Виртуальная машина для Windows 10

Специально для продвинутых пользователей, знакомых с понятием «виртуальная машина», Microsoft сделали встроенную эмуляцию других операционных систем - . Изначально ее функционал заблокирован, однако ее компоненты легко включаются через Панель управления.

Зайдите в Панель управления и перейдите в подраздел «Программы и компоненты ». Там в окне «Включение и выключение компонентов » галочкой отметьте название сервиса Hyper-V. После этого произойдет установка виртуальной машины на ПК, и в дальнейшем запускать ее можно будет через меню «Пуск ».

Основные преимущества Hyper-V :

• встроена в систему, не надо ничего скачивать и искать;
• имеет полный функционал по эмуляции разных версий Windows, например, 98 и других операционных систем;
• поддерживает версии Windows разных разрядностей;
• простой и понятный интерфейс.

В целом, благодаря наличию на Windows 10 Hyper-V, у пользователей отпадает нужда в других подобных программах. Хоть и утилита не требует особых навыков в настройке, подробнее о ней можно почитать в смежной статье.

Виртуальная машина для Windows 7

Самой популярной виртуальной машиной для пользователей Windows 7 является Windows Virtual PC . Изначально ее основной функционал был предназначен для эмулирования Windows XP, чтобы разработчики могли комфортно переносить программы, разработанные под эту ОС, на новую семерку, которая в то время только выходила. В дальнейшем ее возможности расширились, и теперь Virtual PC представляет из себя отдельную платформу, которая способна воспроизводить почти все существующие операционные системы.

Как и Hyper-V, этот сервис встроен в систему изначально. Для того, чтобы установить его, нужно зайти в «Пуск » и подменю «Программы ». Там надо найти строчку с названием программы, нажать на нее. Откроется окно, в котором можно свободно создавать, удалять и производить другие манипуляции с эмулятором операционных систем.

Виртуальные машины для Mac и другие ОС

Помимо встроенных в седьмую и десятую Windows виртуальных машин сторонние разработчики создали много других, независимых утилит, которые имеют примерно одинаковые возможности, но различаются в деталях. Самая популярная из них - Oracle VirtualBox , о которой и пойдет речь в этой части статьи.

Эта виртуальная машина может эмулировать все существующие на данный момент операционные системы, а также доступна для наиболее популярных на данный момент ОС - Windows, OS X, Linux и Solaris. Скачать ее можно с сайта разработчика, предварительно выбрав, для какой именно системы она вам нужна.

От остальных своих аналогов данная программа Oracle отличается широким функционалом, который включает в себя поддержку USB-портов и их запуска с эмулируемой машины, возможность сохранения состояния системы для ее мгновенного отката на случай, если произошла критическая ошибка. По сути, из огромного списка всех поддерживаемых возможностей можно сделать вывод, что, скачивая Oracle VirtualBox, вы можете комфортно работать за любой операционной системой без каких-либо ограничений вообще.

Для большинства пользователей утилита VirtualBox является очень хорошим выбором из-за ее практичности, надежности и функциональности.

После того, как дистрибутив с приложением будет на вашем компьютере, дважды щелкните по нему. Это запустит программу установки. В ней необходимо будет выбрать, какие функции, помимо самой машины Oracle, устанавливаются вместе с ней. В списке присутствуют: возможность внутреннего программирования на Python, настроенная поддержка сети Интернет, а также интеграция USB-портов. После этого достаточно следовать по инструкции установочного файла до момента завершения инсталляции Oracle VirtualBox.

Виртуальные драм-машины

Виртуальные драм-машины присутствуют в виде дополнительных плагинов, которые устанавливаются и запускаются через программу для записи или написания музыки - FL Studio, Ableton, Cubase и другие. Самые популярные эмуляторы драм-машин - EZ Drummer и Addictive Drums . В свободном доступе к ним лежат большие библиотеки семплов на любой вкус, записанные знаменитыми барабанщиками.

Создание своей виртуальной машины

Кроме того, существует также компания VMWare , которая также предлагает пользователям программы для создания своих виртуальных машин. Самая известная из них называется Workstation и распространяется на платной основе. Тем не менее, существует масса ресурсов, которые предлагают бесплатное использование этой виртуальной машины, как для Windows, так и для Мак, и для Ubuntu. Стоит отметить, что компания предлагает массу дополнительных утилит, которые расширяют возможности базовой программы, добавляя функции управления рабочими столами, трансляции и многое другое. Рассмотрим, зачем же нужна эта виртуальная машина.

Workstation позволяет создавать виртуальные машины, которые будут управляться из единого центра. По большой части этот инструмент представляет интерес большим компаниям, которым нужно настроить одинаковый функционал аппаратов на большом количестве компьютеров.

Одна из самых главных фишек, которую имеет виртуальная машина VMWare, так называемая, vSphere , которая позволяет не только создать и настроить виртуальную машину, но и реализовать целую инфраструктуру таких аппаратов, связанных между собой. И если вам придется выбирать, то такой функционал очень пригодится большим компаниям, сотрудникам которой необходимо обмениваться между собой данными и информацией.

Весь функционал разрабатываемых VMWare программ опирается не на одиночное использование виртуальной машины, а на формирование сетки из них и единого места, откуда эта сеть управляется.

Виртуализация 1С-Bitrix

Еще одна программа, созданная для комфортной работы с продуктами «1С-Битрикс» - виртуальная машина Bitrix , на этот раз от отечественных разработчиков, которая также может работать и с любыми PHP-приложениями . По сути, эта программа представляет из себя эмуляцию сервера сайта, который содержит в себе все настройки для комфортной работы . Готовая машина может быть открыта в VMWare Player или других приложениях этого разработчика (также существуют версии для VirtualBox и HyperV).

Программа позволяет экономить время и сразу приступить к работе после того, как основная платформа готова к использованию. При этом виртуальная машина Bitrix устанавливается непосредственно в основную систему эмуляции, интегрируясь в ее функционал и работу, что позволяет сразу после установки и запуска начать взаимодействовать с проектами 1С.

Какую виртуальную машину выбрать

Тут уже нет четкого сравнения. Все зависит от пользователя и его потребностей. Для эмуляции игр и проверки стороннего софта вполне хватит обычных сервисов Hyper-V и им подобным, встроенных в саму операционную систему. Хорошо проверенный, надежный и бесплатный вариант - это VirtualBox. Для организаций лучшие виртуальные машины - однозначно продукция VMWare или же виртуальная машина Bitrix, поскольку упрощают ведение бизнеса и взаимодействия с сотрудниками.

Видео по теме

Если вы хоть раз устанавливали какие-то программы, проводили над своим компьютером какие-то эксперименты, то прекрасно знаете о том, сколько времени уходит на восстановление его первозданного состояния. Нередко ради этого приходится полностью переустанавливать систему.

Для того чтобы избежать столь серьезных последствий, пользователи идут на всяческие хитрости: только из проверенных источников, используют самые мощные и качественные антивирусы, делают в случае возникновения проблем. Но обычные надежнее всего этого.

Что такое виртуальная машина?

Представьте себе, что на вашем компьютере параллельно первой установлена вторая операционная система, которая одновременно работает вместе с ней. Она совершенно независима от «реальной» ОС, на ней можно проводить любые рискованные эксперименты.

Представили? Так вот, виртуальные машины позволяют все это, так как являются специальными программными «контейнерами», в которых можно запустить практически любую операционную систему. В отличие от той ОС, которая стоит на вашем жестком диске, она не будет иметь прямого доступа к компьютерному "железу", действуя через программную оболочку.

В результате вы можете запустить в ней хоть целый выводок вирусов: никак навредить они не смогут. Идеальным примером является виртуальная машина VMware, которой продвинутые пользователи пользуются для запуска новых версий операционных систем, для испытания сомнительных программ и драйверов. В реалиях нашей страны еще чаще ее используют для запуска кейгенов для генерации ключей к программам. Все это позволяет не портить понапрасну свою систему.

Но не стоит считать, будто виртуальные машины - это прерогатива одной только "Виндовс". Куда чаще их применяют пользователи Linux-подобных систем, так как во многих случаях им может потребоваться запуск какой-то небольшой утилиты, которая работает только на системе от компании "Майкрософт". Возиться ради нее с Wine бывает попросту неоправданно, тогда как «виртуалка» легко избавляет от такой необходимости.

Частенько пользователи ищут сравнение виртуальных машин, пытаясь выбрать среди них самую лучшую. Необходимо отметить, что в спорах нередко всплывает та самая VMware, обладающая рядом несомненных преимуществ. Разработчики программы постоянно вносят в свой продукт поддержку практически всех существующих ОС, включая те, которые только-только успели выйти. В частности, именно это приложение в свое время позволяло запустить Windows 8, тогда как в популярном Virtual Box система запускаться отказывалась напрочь.

Но есть у лидера негласного состязания один недостаток. Программа платная. Разумеется, что у профессионалов, которые используют ее возможности для тестирования своих программ, трудностей не возникает, но вот прочим хотелось бы все-таки посоветовать не связываться с ломаными программами и использовать бесплатный Virtual Box. Хоть эти виртуальные машины не пользуются особой популярностью в среде профессионалов, вам их возможностей хватит с избытком.

Периодически у юзеров возникает необходимость во втором компьютере, на котором можно установить другую оболочку. Виртуальная машина – это система для эмуляции другой платформы, она помогает пользователю эксплуатировать устройство при установке нескольких операционных систем, независимых друг от друга, благодаря чему один аппарат может совместить свойства двух и более ПК. Популярна такая техника среди разработчиков при тестировании программ.

Что такое виртуальная машина

Создаются такие устройства на реальных компьютерах в качестве условных. Это программа, имитирующая копию существующего аппаратного обеспечения со всеми его компонентами (БИОС, жесткий диск, периферийные устройства). С помощью специальных утилит можно запустить на одном компьютере несколько виртуальных машин с одинаковыми или различными операционными системами.

Для чего нужна

Установка виртуальной машины расширяет возможности компьютера. Зачем используют этот функционал?

1. Установка на одном компьютере двух операционных систем. Разрешает одновременно инсталлировать две разрядности оболочек: х32 и x64. Эмулятор Windows можно совместить с Linux.
2. Виртуализация делает безопасным запуск подозрительного программного обеспечения и файлов.
3. Виртуальная операционная система, отличная от установленной, помогает использовать приложения, которые несовместимы с «родной» оболочкой.
4. Применяются при тестировании новых утилит.
5. Использование в качестве эмуляции новых архитектур (например, имитация игровой приставки).
6. С целью защиты информации и ограничения возможностей программ.
7. Несколько условных процессоров помогают имитировать компьютерную сеть, это актуально при отладке сервера.
8. Программа для создания виртуальной машины используется, чтобы подключать периферийные устройства, несовместимые с установленной оболочкой.

Обзор виртуальных машин

Первые попытки разработки такого программного обеспечения начались еще в 70-х годах. Сейчас виртуалки имеют возможности создания полноценного компьютера с параллельным или встроенным доступом. Универсальные варианты поддерживают не только известные оболочки разной разрядности, но и малознакомые операционные системы. В каждом сегменте рынка есть свои лидеры.

Для Windows 7

Virtualbox – это эмулятор, дистрибутив которого распространяется на бесплатной основе. Высокий рейтинг и популярность среди пользователей обусловлен тем, что версия поддерживается большинством известных систем. Преимущество утилиты в понятном интерфейсе, что облегчает управление. Минусы в том, что нет возможности посредством «схватил и перетащил» переносить файлы, нужно запускать NAT соединение.

VMware – это платный сервис, который имеет широкие возможности настройки и оптимизирует место на жестком диске. Дистрибутив версии ESXi можно записать на флешку или сделать встроенным в Firmware сервер. Кроме Windows, также подходит и Linux, Solaris, FreeBSD, Netware. К минусам стоит отнести то, что в сравнении с предыдущим ресурсом нельзя скачать полную версию утилиты бесплатно.

Для Windows 10

Microsoft Virtual PC – это бесплатная виртуалка. Относится она к категории виртуальные машины для Windows, а потому не может быть установлена на Linux
или Mac, что можно отнести к недостаткам. Минусом является отсутствие поддержки USB-устройств. Предназначена она с целью создания через машинный код условной оболочки с параметрами работы компонентов аппаратной системы имеющегося компьютера.

Оracle – это утилита, которая помогает работать с большими объемами информации. При обработке баз данных гарантируется их реальная защита. Преимуществом системы являются некоторые манипуляции, которые помогают получить быстрый доступ к информации, что ускоряет процесс управления. Например, Oracle RAC – быстро разворачиваемый кластерный доступ к базе данных.

Для Linux

Эта система относительно новая, но зарекомендовала себя широкими возможностями благодаря открытому компьютерному коду. ОС Linux сложнее подобрать виртуалку. Специально для оболочки выпущен OpenVZ. Сервис помогает настраивать несколько виртуальных процессоров на одной машине. При этом сохраняются бонусы открытого кода, благодаря чему ПК не теряет мощность оперативной памяти.

Hyper-V – эмулятор, который используется как в Linux, так и в 32 и 64-битных версиях Windows XP. Преимуществом является то, что это технология, которая напрямую «общается» с оборудованием сервера, а потому уменьшаются расходы памяти и увеличивается производительность процессора. К минусам стоит отнести то, что при управлении объемными массивами виртуальных серверов нужно дополнительно установить System Center Virtual Machine Manager.

Для Mac

VMware Fusion – это эмулятор, который запускает Windows и другие операционные системы на компьютерах Mac без перезагрузки, обеспечивая управление виртуальными и физическими серверами. Преимуществом является то, что оболочку Мак можно использовать отдельно от других или интегрировать в единую удобную среду. Среди минусов – использование платное.

Boot Camp предназначен для установки Windows на Mac компьютер. Оболочка идет в качестве дополнительной системы на отдельный раздел жесткого диска. При запуске необходимо просто выбрать Мак – и виртуальный Windows будет функционировать. Утилита характеризуется простотой и понятным интерфейсом. Среди минусов стоит отметить необходимость перезапуска с целью выбора другой системы.

Создание виртуальной машины

Что делать, если вам необходимо создать виртуальную машину:

• выбрать и загрузить утилиту для компьютера с учетом установленной оболочки;
• установить это программное обеспечение;
• по окончании инсталляции создать новый условный компьютер с выделением необходимого объема оперативной памяти;
• новое устройство требует настройки параметров работы.

Какую виртуальную машину выбрать

Основной параметр отбора – это установленная операционная система. Поскольку программное обеспечение по созданию виртуальных компьютеров поддерживает разные оболочки – это могут быть как узкоспециализированные, так и приложения для работы с разными системами. Есть платные и бесплатные утилиты. К критериям выбора относят:

• понятный интерфейс;
• высокую степень защиты данных;
• широкий набор встроенных инструментов;
• ограничения в доступе к аппаратному и программному обеспечению.

Видео

Стремительное развитие технологий виртуализации оказало значительное влияние не только на развитие ИТ-инфраструктуры крупных предприятий. Мощности настольных персональных компьютеров достигли такого уровня, когда одна физическая машина может поддерживать несколько одновременно запущенных операционных систем в виртуальных машинах. Еще несколько лет назад виртуальные машины были чем-то экзотическим для конечных пользователей, которые устанавливали их, большей частью, в ознакомительных целях. Теперь многоядерные процессоры и большие объемы оперативной памяти на домашнем или офисном компьютере не редкость, и это позволяет придумывать новые варианты их использования в контексте технологий виртуализации.

Множество пользователей находят разнообразные применения настольным платформам виртуализации, как дома, так и на работе. Ведь виртуальная машина, по сравнению с физической, обладает существенно большей гибкостью в отношении переносимости на другую физическую платформу. К тому же, за последние пару лет существенно выросло качество настольных платформ виртуализации в отношении функциональности, простоты использования и быстродействия. Появившаяся сравнительно недавно поддержка аппаратной виртуализации в настольных системах говорит, что ведущие производители процессоров, такие как Intel и AMD, верят в будущее технологий виртуализации на персональных компьютерах.

Безусловно, такие громоздкие и требовательные к аппаратным ресурсам операционные системы, как Windows Vista, способны поглотить мощности пользовательских десктопов, какими бы высокими они не были, однако прогресс не стоит на месте, и дальнейшее развитие настольных аппаратных платформ вскоре даст возможность поддерживать несколько таких систем одновременно, удовлетворяя требованиям по быстродействию. Тем не менее, многие пользователи считают, что применение технологий виртуализации дома не является необходимым и считают виртуализацию еще одной специфической технологией, которая не окажет на них большого влияния. Большей частью, это связано с тем, что они не видят достойных путей применения виртуальных машин.

В сфере бизнеса, технологии виртуализации внедряются в основном для поддержания виртуальной инфраструктуры серверов компании и на конечных пользователей оказывают весьма малое влияние. В этой статье мы покажем, что практически любой пользователь персонального компьютера может применять технологии виртуализации, чтобы повысить эффективность своей работы за персональным компьютером дома, а также для повседневных задач на рабочем месте.

Как использовать виртуальные машины дома

Большинство пользователей персональных компьютеров часто сталкиваются с проблемой использования потенциально опасных или нестабильных приложений, которые могут либо повредить операционную систему, либо оказать влияние на работу других программ. Зачастую домашний компьютер, на котором расположены также и рабочие документы, используется несколькими людьми, среди которых не все понимают, как правильно с ним обращаться, чтобы не повредить важные данные или операционную систему. Создание учетных записей типа «User» не решает этой проблемы, поскольку для установки многих приложений необходимы административные права, и работа за компьютером в таком режиме существенно ограничивает его использование. Безусловно, многие сталкиваются также и с проблемой перенесения операционной системы и установленных приложений на другой компьютер при его покупке. Категория пользователей, активно использующих ноутбуки, сталкивается с проблемой синхронизации данных между ним и стационарным компьютером. Ведь необходима не только синхронизация файлов, но требуется также использовать одни и те приложения на работе и дома. Для множества людей, немаловажна также возможность обучения работе с различными операционными системами, от которых в этом случае не требуется высокого быстродействия. При этом, например, работая в Linux, пользователю требуется обращаться к Windows-приложениям, и для этого приходится перезагружать компьютер. И главной проблемой при обучении является невозможность моделирования реальной сети между несколькими компьютерами при наличии в распоряжении одного. Все эти и множество других проблем, позволяет решить использование виртуальных машин в настольных системах виртуализации.

Основными вариантами домашнего использования виртуальных машин являются следующие:

• Создание персональной виртуальной среды, изолированной от хостовой системы, что позволяет использовать на одном компьютере несколько копий рабочих окружений, полностью изолированных друг от друга. К сожалению, такая модель исключает вариант использования виртуальных сред для 3D-игр, поскольку производители платформ виртуализации не научились еще полноценно поддерживать эмуляцию всех функций видеоадаптеров. Впереди всех на данный момент в этом отношении компания VMware, которая в последних версиях своей настольной платформы VMware Workstation включила функции по экспериментальной поддержке Direct-3D и шейдеров. Тем не менее, не так давно компания PCI-SIG, занимающаяся разработкой стандарта PCI Express, опубликовала новые спецификации стандарта PCI Express 2.0, в которых заявляется о поддержке функций виртуализации ввода-вывода, которые значительно упрощают гостевым системам доступ к физическому железу. Бесспорно, не за горами то время, когда мы будем играть в игры на виртуальных машинах.
• Создание переносных виртуальных машин, готовых к использованию на любой другой совместимой по архитектуре платформе. Если вам необходимо продемонстрировать работу какой-либо программы, при этом она или окружение операционной системы должны быть определенным образом настроены - виртуальные машины лучший вариант в этом случае. Сделайте в виртуальной машине все необходимые действия, запишите ее на DVD-диск и там, где вам нужно показать, как все работает, установите платформу виртуализации и запустите виртуальную машину.
• Получение безопасных пользовательских окружений для Интернет. При работе в сети Интернет, которая, как всем известно, изрядно наполнена вирусами и «троянскими конями», запуск интернет-браузера в режиме user-mode для многих не является приемлемым решением, с точки зрения безопасности. Ведь в программном обеспечении, в том числе и в операционных системах, существует множество уязвимостей, сквозь которые вредоносное ПО может повредить важные данные. Виртуальная машина в этом случае является более выигрышным вариантом, поскольку вредоносная программа после получения контроля над операционной системой в виртуальной машине, может причинить вред только внутри нее, не затрагивая при этом хостовую ОС. Кстати, в последнее время начали появляться вирусы, обнаруживающие свое присутствие в виртуальной машине и не выдающие себя в этом случае, однако пока таких вредоносных программ единицы, и в любом случае вред важным данным нанесен не будет, пока зараженные объекты не будут перенесены в хостовую ОС. Поэтому применение виртуальных машин в этом случае нисколько не исключает использование антивирусного ПО.
• Создание сред для экспериментов с потенциально опасным программным обеспечением. На виртуальной машине вы можете безболезненно опробовать новый чистильщик реестра или дисковую утилиту. Вы также можете без всякого риска устанавливать прикладное ПО, которое может при определенных условиях повредить систему или ваши данные. В этом случае виртуальная машина выступает в роли «песочницы», в которой играются ваши программы. Вы можете спокойно наблюдать за их работой и изучать их, не беспокоясь при этом за сохранность данных.
• Удобное и простое резервное копирование пользовательских сред. В конечном счете, виртуальная машина - это всего лишь папка с файлами на вашем компьютере, которая может быть скопирована на резервный носитель, а потом легко восстановлена. В этом случае не требуется создавать образов жесткого диска, чтобы сделать резервную копию вашей системы.
• Возможность обучения работе с операционными системами, отличными от вашей хостовой. Безусловно, можно установить вторую ОС параллельно с вашей основной системой, но в таком случае, если вам понадобится какое-либо приложение из основной системы, вам придется перезагрузиться. В этом случае виртуальная машина идеальный вариант: вы запускаете нужную вам ОС параллельно с хостовой и переключаетесь между ними в случае необходимости. Во многих системах обмен файлами между гостевой и хостовой системой организован просто - перетаскиванием файлов и папок указателем мыши.

Мы перечислили лишь основные варианты использования виртуальных машин дома, конечно, есть и другие, более специфические сферы их применения. Но настоящие перспективы при использовании настольных систем виртуализации открываются в бизнесе, где важны, прежде всего, доступность и экономия времени, и затрат на приобретение дополнительного оборудования.

Настольные платформы виртуализации в бизнесе

Для большинства компаний, когда идет речь о виртуализации, это, в первую очередь, означает виртуализацию серверной инфраструктуры предприятия. Однако есть множество решений на базе виртуальных машин для конечных пользователей, значительно повышающих эффективность работы сотрудников компании. Рассмотрим основные сферы применения виртуальных машин в бизнесе на платформах виртуализации пользователей настольных компьютеров:

• Создание хранилищ типовых шаблонов рабочих окружений пользователей. В зависимости от специфики работы организации, ее сотрудникам необходимо применение определенного набора программного обеспечения. При приходе в организацию нового сотрудника, ему необходимо установить операционную систему, определенным образом настроить ее, в соответствии с требованиями организации и политиками безопасности, а также установить все необходимое прикладное ПО. При использовании шаблонов виртуальных машин эта проблема решается очень просто: сотруднику устанавливается настольная платформа виртуализации, а в ней запускается виртуальная машина из набора шаблонов организации, в которой установлено все необходимое ПО и сделаны соответствующие настройки операционной системы. Такая модель позволит существенно сократить временные затраты на развертывание, а также обеспечить высокую гибкость при переносе виртуального десктопа сотрудника на другую физическую машину. Безусловно, такой вариант использования, возможно, потребует повышенных аппаратных ресурсов оборудования, однако это с лихвой окупится, если сотруднику приходится оперировать большими объемами разнородных данных, резервное копирование которых потребует значительного времени. Например, сотрудники службы маркетинга, которые устанавливают множество необходимых им программ, ежедневно пробуют что-то и работают с различными документами. В этом случае, они могут копировать папку с файлами их рабочей виртуальной машины в конце рабочего дня, не боясь при этом, что завтра при установке очередной программы все «сломается».
• Создание виртуальной инфраструктуры десктопов, позволяющей централизованно хранить пользовательские окружения на защищенных серверах компании. Сами конечные пользователи при этом используют средства удаленного доступа к рабочему столу своих окружений (например, Terminal Services), хранящихся в корпоративном датацентре. Такой вариант использования виртуальных машин требует значительных затрат на его внедрение, поскольку в этом случае требуется поддержка серверных платформ виртуализации датацентра компании. Однако в этом случае обеспечивается наилучший уровень безопасности и доступности. Поскольку все рабочие среды хранятся и обслуживаются централизованно в защищенном средствами безопасности датацентре, вероятность утечки конфиденциальной информации существенно снижается. При этом степень доступности таких окружений значительно повышается, ведь доступ к ним может быть обеспечен из любой точки с высокоскоростным соединением. Строго говоря, это решение не относится к настольным платформам виртуализации, однако затрагивает конечных пользователей. Примером такого решения может служить VMware Virtual Desktop Infrastructure, основанное на виртуальной инфраструктуре серверов организации в корпоративном датацентре. Структура такой модели приведена на рисунке:
  
• Применение защищенных политиками безопасности виртуальных машин. IT-профессионалам, которым требуется обеспечение конфиденциальности их персональных данных, а также частая демонстрация различного программного обеспечения заказчикам, отлично подойдут решения для создания защищенных виртуальных машин, которые предоставляют средства разграничения доступа к различным функциям по работе с виртуальной машиной. Также можно установить срок действия виртуальной машины и таким образом распространить программное обеспечение, чтобы определенный круг лиц не мог использовать виртуальную машину свыше дозволенного времени. Примером такого решения служит продукт ACE Manager компании VMware.
• Упрощение обучения пользователей за счет создания учебных классов с виртуальными машинами, где установлены различные операционные системы и прикладное программное обеспечение. В случае если группу сотрудников организации необходимо обучить использованию какого-либо продукта или программы, можно создать один шаблон виртуальной машины и установить платформу виртуализации на каждом из компьютеров учебного класса. Далее виртуальная машина может быть скопирована на все компьютеры и запущена со всем необходимым количеством программ. Если понадобится обучение другому продукту, можно создать новый шаблон виртуальной машины и также развернуть его на всех компьютерах учебного класса.
• Разработка и тестирование программного обеспечения в компании. Виртуальная машина, являясь изолированной средой, идеально подходит для разработки ПО. Разработчики и тестеры могут создавать необходимые им конфигурации операционных систем и пользовательских окружений для симуляции поведения программы на различных платформах. В рамках этого варианта использования возможно также моделирование рабочих связок виртуальных машин на одной физической платформе, осуществляющих между собой сетевое взаимодействие. Кроме того, некоторые платформы, такие как VMware Workstation, позволяют создавать деревья состояний виртуальных машин, в каждом из которых сохранена определенная пользовательская конфигурация. К каждому из таких состояний возможен откат одним кликом мыши. Пример такого дерева:
  

Сравнительный обзор настольных платформ виртуализации

Ведущие компании в сфере производства настольных платформ виртуализации за последние два года много сделали, чтобы максимально упростить их использование и сделать доступными даже самому неискушенному пользователю. Лидерами в производстве систем виртуализации для конечных пользователей на данный момент являются компании: VMware с продуктами VMware Workstation, VMware ACE и VMware Fusion, Microsoft с продуктом Virtual PC, Parallels, продвигающая свою платформу виртуализации для Mac OS с продуктом Parallels Desktop for Mac, и компания InnoTek с бесплатной платформой с открытым исходным кодом VirtualBox. Кратко рассмотрим возможности некоторых из этих продуктов.

VMware Workstation

Компания VMware является на сегодняшний день безусловным лидером в области настольных систем виртуализации. Ее продукты просты в использовании, обладают широкими функциональными возможностями и отличаются высоким быстродействием. На продукт ориентируются практически все производители настольных платформ виртуализации. Процесс создания виртуальной машины и установки гостевой операционной системы не вызывает особых трудностей: при создании необходимо указать объем оперативной памяти, выделяемой под гостевую систему, тип и размер виртуального диска, папку, где будут расположены файлы виртуальной машины и тип устанавливаемой гостевой ОС. В качестве установочного дистрибутива гостевой системы может использоваться загрузочный CD или DVD-диск или ISO-образ. После установки операционной системы в виртуальной машине обязательно необходимо установить VMware Tools и отключить все ненужные эмулируемые устройства в настройках в целях оптимизации быстродействия. Также можно создать мгновенный снимок (snapshot) «чистого» состояния гостевой системы, при этом все данные виртуальных дисков на этот момент будут сохранены, и в любое время можно будет вернуться к их сохраненному состоянию. К ключевым особенностям VMware Workstation можно отнести:

• Поддержку различных типов виртуальных дисков (эмулируются контроллеры как для IDE, так и для SCSI дисков):
  • фиксированного размера (Preallocated) или растущие по мере заполнения (Growing), при этом первые оптимизированы по быстродействию, а вторые удобны тем, что не занимают много места до того, как будут заполнены
  • независимые (Independent) диски, на которые не оказывает влияния создание снимков состояния операционной системы. Такие диски удобны для организации хранилищ файлов, изменение которых не требуется при работе со снимками состояний гостевой системы
  • поддержка дисков, состояние которых не сохраняется при выключении виртуальной машины
  • возможность прямой записи на физический диск
• Поддержку различных типов сетевого взаимодействия между виртуальными машинами, включая объединение виртуальных машин в «команды» (Teams), что позволяет создавать виртуальные подсети, состоящие из виртуальных машин с различным количеством виртуальных сетевых адаптеров (до трех). Виртуальный сетевой интерфейс при этом может работать в трех различных режимах:
  • Bridged Networking - виртуальная машина разделяет ресурсы сетевой карты с хостовой операционной системой и работает с внешней по отношению к ней сетью как самостоятельная машина.
  • Host-only Networking - виртуальная машина получает IP-адрес в собственной подсети хоста от DHCP-сервера VMware. Соответственно, работать в сети можно только с другими виртуальными машинами на этом хосте и с ОС самого хоста.
  • NAT - виртуальная машина работает также в собственной подсети хоста (но другой), однако, через NAT сервер VMware, может инициировать соединения во внешнюю сеть. Из внешней сети инициировать соединение с такой виртуальной машиной невозможно. В пределах хоста сетевое взаимодействие обеспечивается.
  • Диски также можно монтировать в хостовую систему с помощью утилиты vmware-mount и расширять с помощью утилиты vmware-vdiskmanager (эта утилита служит также для выполнения еще ряда действий над виртуальными дисками).
• Возможность простого обмена файлами с помощью интерфейса Drag&Drop, а также путем создания общих папок (Shared Folders) между хостом и гостевой ОС.
• Поддержку большого списка гостевых и хостовых операционных систем.

В последней версии VMware Workstation 6 включены также следующие полезные функции:

• полная поддержка интерфейса USB 2.0
• возможность записи активности виртуальной машины
• интегрированный продукт VMware Converter (для Windows-хостов) для импорта виртуальных машин других производителей
• запуск виртуальной машины в качестве сервиса

Стоит также отметить, что продукт VMware Workstation является на данный момент единственной платформой виртуализации, экспериментально поддерживающей Direct-3D в гостевых операционных системах. Основным и, пожалуй, единственным недостатком этой платформы является тот факт, что она не бесплатна.

Microsoft Virtual PC

Появившись как конкурент VMware Workstation, продукт компании Connectix, купленный впоследствии корпорацией Microsoft вместе с компанией, не получил в ее руках достойного развития. В результате, на данный момент, практически по всем параметрам он проигрывает платформе VMware Workstation и может быть запущен только в хостовой операционной системе Windows. Однако достаточное количество пользователей применяют его в качестве настольной платформы виртуализации, поскольку Virtual PC является бесплатным и удовлетворяет основные потребности в отношении использования виртуальных машин. Процесс установки гостевой системы также весьма прост и интуитивен. После того, как операционная система будет установлена, необходимо установить Virtual Machine Additions (аналог VMware Tools в VMware Workstation), существенно повышающие быстродействие гостевой ОС, за счет улучшения техники виртуализации. VM Additions также можно установить и в гостевых операционных системах Linux.

К основным достоинствам продукта Microsoft Virtual PC можно отнести следующие возможности:

• Полная поддержка Windows Vista как в качестве хостовой, так и в качестве гостевой операционной системы. В отношении быстродействия в Virtual PC 2007 был сделан существенный шаг вперед по сравнению с прошлой версией, и теперь быстродействие Windows Vista в виртуальной машине вполне приемлемо.
• Поддержка 64-битных хостовых Windows-систем.
• Повышенное быстродействие за счет использования улучшений, введенных в Microsoft Virtual Server 2005 R2.
• Наличие различных типов виртуальных дисков:
  • Dynamically expanding (аналог Growing в VMware Workstation)
  • Fixed Size (аналог Preallocated в VMware Workstation)
  • Differencing - диск, хранящий в себе изменения от текущего состояния виртуального диска
  • Linked to a hard disk (аналог прямой записи на диск в VMware Workstation)
• Наличие различных типов сетевого взаимодействия между виртуальными машинами и хостом:
  • аналог Bridged Networking в VMware Workstation
  • Local only (аналог Host-only в VMware Workstation)
  • Shared Networking (аналог NAT в VMware Workstation)

Нужно отметить, что продукт Virtual PC направлен, скорее, на применение домашними пользователями, нежели IT-профессионалами и разработчиками программного обеспечения, в то время как VMware Workstation, обладая значительно большей функциональностью, способен покрыть потребности последних. В то же время, Virtual PC бесплатен и предназначен в основном для упрощения миграции на новые операционные системы Microsoft и поддержки их устаревших версий. И, безусловно, на популярность платформы Virtual PC оказывает ее бесплатность, создавая определенную нишу для применения этого продукта.

Parallels Workstation и Parallels Desktop for Mac

Продукт предназначен для использования на Windows и Linux-платформах в качестве настольной системы виртуализации. В связи с тем, что компания Parallels (фактически принадлежащая российской компании SWSoft) сосредоточилась сейчас в основном на продукте , развитие этого продукта в данный момент несколько приостановилось и по функциональным возможностям он уступает двум ведущим настольным платформам от VMware и Microsoft. Поэтому расскажем о платформе Parallels Desktop for Mac, которая сейчас является основной для компьютеров от Apple. К тому же в данный момент развитие этой платформы весьма динамично, что обусловлено, в первую очередь, тем, что копания VMware всерьез намерена вторгнуться на рынок виртуализации для Маков со своим практически готовым к окончательному релизу продуктом VMware Fusion. Ключевые возможности платформы Parallels Desktop for Mac:

• Простое создание виртуальных машин в три шага с помощью Parallels Installation Assistant. Чтобы создать виртуальную машину и установить в ней гостевую операционную систему, не потребуется лишних усилий.
• Наличие утилиты Parallels Transporter, позволяющей осуществить миграцию с физической машины на виртуальную.
• Полная поддержка гостевой ОС Windows Vista. При этом обеспечивается простой обмен файлами между гостевой и хостовой операционной системами
• Поддержка интерфейса USB 2.0
• Поддержка Mac OS X «Leopard»

Как и большинство продуктов для платформы Mac OS X, Parallels Desktop предоставляет пользователю простой и удобный интерфейс. Не секрет, что многие пользователи платформы Mac зачастую испытывают потребность в использовании продуктов для Windows, и Parallels Desktop предоставляет им такую возможность, позволяя чувствовать себя «в двух мирах».

Также можно упомянуть такие продукты компании Parallels, как Parallels Compressor Workstation и Parallels Compressor Server, позволяющие сжимать диски не только виртуальных машин Parallels, но и VMware, что является решением одной из проблем, часто возникающих у пользователей.

VirtualBox

Компания InnoTek недавно появилась на рынке настольных систем виртуализации с неожиданным бесплатным решением с открытым исходным кодом. В то время, когда, казалось бы, новую платформу виртуализации сложно вывести на достойный уровень, компания InnoTek добилась неожиданно быстрого успеха и народного признания.

Многие блоггеры, лояльно настроенные к компании VMware, тем не менее, заявили, что на их десктопах виртуальные машины на платформе работают заметно быстрее, чем виртуальные машины в VMware Workstation. К тому же до недавнего времени платформа VirtualBox была доступна только для Linux и Windows хостов, а в конце апреля появилась первая сборка для Mac OS X, где планируется конкуренция платформы с такими «монстрами» систем виртуализации, как Parallels и VMware. И, безусловно, у нее есть все шансы на победу. Учитывая полную открытость платформы и ее бесплатность, множество энтузиастов готовы взяться за доработку платформы и наращивание функционала, будем надеяться, без ущерба ее производительности. На данный момент VirtualBox обладает не такой широкой функциональностью, как ведущие платформы, не поддерживает 64-битные системы и сетевое взаимодействие с Windows Vista, но на сайте можно получить оперативную информацию, над какими функциями системы ведется работа. На данный момент платформа обладает следующими основными возможностями:

• Достаточно большой список поддерживаемых хостовых и гостевых операционных систем.
• Поддержка множественных снимков текущего состояния гостевой системы (snapshots).
• Динамически расширяющиеся и фиксированного размера диски.
• Возможность установки Guest Additions (аналог VMware Tools) для повышения степени интеграции с хостовой ОС

Безусловно, касательно функциональности, VirtualBox является весьма незрелым продуктом, однако показатели его быстродействия говорят, что у платформы есть будущее, и сообщество Open Source приложит все усилия к его совершенствованию и развитию.

Что выбрать в качестве настольной системы виртуализации?

Подводя итоги, можно сказать, что каждая из описанных выше платформ занимает на данный момент свою нишу в области применения технологий виртуализации на настольных компьютерах. Каждая из систем виртуализации имеет достоинства и недостатки. Со временем, конечно, многие из них приобретут необходимый функционал, удовлетворяющий большинство потребностей пользователей. Хочется также надеяться на то, что будут предоставлены средства для конвертирования форматов виртуальных машин между платформами.

Бесспорно, когда речь идет об использовании настольной системы виртуализации дома на Windows хостах, следует выбирать между платформами Microsoft Virtual PC или VirtualBox, поскольку они бесплатны и обладают необходимым функционалом для поддержки виртуальных машин дома. Однако когда речь идет о применении виртуальных машин в бизнесе, в корпоративной среде предприятия, где развертывание настольных систем виртуализации предъявляет высокие требования к функциональности и надежности, не обойтись без VMware Workstation, существенно превосходящего другие описанные платформы. Здесь также может найти свое место и продукт VirtualBox, как наиболее оптимизированный по быстродействию.

Virtual PC следует использовать при обеспечении поддержки старых версий Windows и обкатке Windows Vista в качестве гостевой ОС. А без продукта Parallels Desktop пользователям платформы Мак не обойтись: об этом говорит тот факт, что результат в более чем 100 000 проданных копий продукта был зафиксирован еще в 2006 году. Пользователям Маков следует также обратить внимание на платформу VMware Fusion, которая в будущем претендует на лидерство в сфере настольных платформ виртуализации.

Технологии виртуализации для персональных компьютеров становятся все ближе к конечному пользователю и сейчас могут использоваться как повседневной работе сотрудников организаций, так и на домашних компьютерах для создания защищенных или изолированных персональных сред. К тому же использование виртуальных машин на десктопах не ограничивается описанными вариантами. Например, в виртуальной машине VMware, в оконном режиме консоли гостевой операционной системы, можно выставить большее поддерживаемого монитором разрешение, при этом у окна гостевой системы появятся полосы прокрутки. Это позволит протестировать веб-сайт или приложение на высоких разрешениях при отсутствии соответствующего монитора. Этот пример показывает, что варианты использования виртуальных машин на настольных компьютерах зависят от вашей фантазии. А стремительно развивающиеся пользовательские платформы виртуализации помогут вам в удовлетворении ваших потребностей.